Из геологических и минералогических данных известно, что около четырех миллиардов лет назад Марс был достаточно теплым и влажным, чтобы на его поверхности было обширное количество жидкой воды, от рек и озер до огромного северного моря. Этот период охватывает две геологические эры: нойскую, которая длилась от 4,1 до 3,7 миллиарда лет назад, и гесперийскую, которая длилась от 3,7 до примерно 3 миллиардов лет назад. Нойская эпоха характеризуется более теплыми условиями, но на ее последних стадиях Марс должен был начать холодать, поскольку он неуклонно терял свою атмосферу в космосе.